بخشی از مقاله
چکیده
مدل SALTMED به منظور پیشبینی عملکرد گیاه زراعی، شوری خاک و محتوی آب خاک تحت شرایط شور توسعه پیدا نموده است. به منظور پیشبینی میزان شوری خاک در یک مزرعه آزمایشی سورگوم تحت آبیاری با سطوح مختلف شوری، یک مطالعه دوساله برای واسنجی و صحت سنجی این مدل در مزرعه تحقیقاتی مرکز ملی تحقیقات شوری انجام شد. گیاهان در طول فصل رشد با سطوح شوری آب آبیاری 2، 6، 10 و 14 دسیزیمنس بر متر آبیاری شدند. نتایج نشان داد که تفاوت معنیداری بین مقادیر مشاهده شده و پیشبینی شده شوریهای عصاره اشباع خاک - ECe - در عمقهای 30-0، 60-30، 90-60 و 90-0 خاک وجود نداشت.
همچنین همبستگی معنیداری بین مقادیر ECe مشاهده شده و پیش بینی شده در عمقهای مختلف خاک وجود داشت. مقادیر ضریب همبستگی R2 برای مقادیر مشاهده شده و پیشبینی شده ECe در عمقهای خاک 30-0، 60-30، 90-60 و 90-0 سانتیمتر به ترتیب 0/95، 0/95، 0/91 و 0/96 بود. با اینحال همچنانکه شوری آب آبیاری افزایش یافت تفاوت بین مقادیر شوری خاک مشاهده شده و پیشبینی شده بیشتر شد. مقادیر ECe پیشبینی شده برای سطوح شوری آب آبیاری 2، 6، 10 و 14 دسیزیمنس بر متر به ترتیب به میزان 0/4،0/8، 1/4 و 2/3 دسیزیمنس بر متر بیشتر از مقادیر مشاهده شده بود. به نظر میرسد درصورت واسنجی صحیح، مدل SALTMED میتواند شوری خاک متناسب با تیمارهای مختلف شوری آب آبیاری را با دقت قابل قبولی پیشبینی نماید.
کلمات کلیدی: تنش شوری، مقادیر پیشبینی شده، مقادیر مشاهده شده، مدلسازی
مقدمه
مدل SALTMED به منظور پیشبینی جذب آب توسط گیاه، انتقال آب و توزیع نمک در خاک و همچنین عملکرد بیولوژیک و دانه گیاه تحت شرایط شوری خاک و سیستمهای مختلف آبیاری توسط رجب و همکاران - 5 - ارائه شده است. ورودی مدل شامل دادههای هواشناسی، ویژگیهای خاک، خصوصیات گیاهی و سایر دادههای مورد نیاز ازجمله میزان مصرف آب و میزان شوری آب مصرفی میباشد. این مدل برای پنج فصل کامل رشد گیاه زراعی در دو منطقه مصر و سوریه مورد ارزیابی قرار گرفت و به خوبی توانست تاثیر شوری بر خاک و جذب آب گیاه را پیشبینینماید 6 - و. - 7 رزاقی و همکاران - 8 - نیز گزارش کردند که مدل SALTMED میتواند میزان آب و شوری خاک رادر حد قابل قبولی در یک آزمایش با کشت گیاه کینوا پیشبینی نماید.
در آزمایش دیگری پولوینتو و همکاران - 4 - نشان دادند که مدل SALTMED قادر است محتوی آب خاک، عملکرد بیولوژیک و عملکرد دانه کینوا را با دقت خوبی تحت سناریوهای مختلف آبیاری در شرایط شور و غیر شوروشبیه سازی نماید. همچنین به منظور واسنجی و صحت سنجی مدل SALTMED، هیریچ و همکاران - 3 - دادههای سه فصل رشد کینوا، نخود و ذرت شیرین در جنوب مراکش تحت شرایط شش تیمار کم آبیاری با استفاده از پسابرا بکار بردند. در این بررسی تفاوت معنیداری بین دادههای مشاهده شده و پیشبینی شده مشاهده نشد و مدل به خوبی محتوی آب خاک و عملکرد بیولوژیک را در تیمارهای مختلف پیشبینی نمود. هدف از این مطالعه واسنجیو صحت سنجی مدل SALTMED از نظر میزان شوری خاک - ECe - در یک کشت دوساله مزرعه سورگوم بود کهبا سطوح مختلف شوری آب آبیاری تحت تیمار قرار گرفته بود.
مواد و روشها
به منظور واسنجی و صحت سنجی مدل SALTMED از نظر پیشبینی شوری خاک، یک مطالعه مزرعهای با کشت سورگوم در مزرعه تحقیقاتی شوری صدوق وابسته به مرکز ملی تحقیقات شوری یزد انجام گرفت. گیاه سورگوم در دو فصل زراعی تحت آبیاری با تیمارهای شوری 2 - شاهد - ، 6، 10 و 14 دسیزیمنس بر متر قرار گرفت. آزمایش در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی و با سه تکرار انجام شد. در حین فصل رشد میزان آب مصرفی برای هر تیمار با استفاده از کنتور دیجیتال اندازهگیری شد. بدین منظور قبل از هر آبیاری از خاک مزرعه و تا عمق توسعه ریشه نمونه خاک تهیه و میزان رطوبت وزنی آن اندازهگیری شد. بهرهوری کاربرد آبیاری نیز 70 درصد در نظر گرفته شد. به منظور واسنجی مدل، در طول فصل رشد کلیه اطلاعات مورد نیاز از جمله شاخصهای گیاهی،خاکی و اقلیمی جمعاوری گردید.
در مدل SALTMED اساس کار بدین صورت است که تبخیر و تعرق با استفاده از رابطه پنمن-مانتیس بر اساس نسخه تغییر یافته فائو-56 محاسبه میگردد - 1 - ، میزان جذب آب واقعی در شرایط شور بر اساس روش کاردون و لتی - 2 - و حداکثر جذب آب نیز بر اساس رابطه زیر بدست میآید:
در این رابطه Smax - t - حداکثر پتانسیل جذب آب در زمان t، ETo؛ تبخیر تعرق مرجع و Kcb ضریب تعرق گیاهزراعی میباشد.در طول فصل رشد نیز از عمقهای مختلف خاک 30-0، 60-30 و 90-60 سانتیمتری نمونه خاک تهیه گردیدو میزان شوری عصاره اشباع خاک - ECe - اندازهگیری شد. به منظور صحت سنجی مدل از نظر پیشبینی شوری خاک در مقایسه با دادههای مشاهده شده از آزمون F ، رگرسیون خطی و خط 1:1 استفاده شد.
نتایج و بحث
نتایج آزمون F نشان داد که تفاوت معنیداری بین مقادیر شوری خاک اندازهگیری شده و پیشبینی شده درعمقهای 30-0، 60-30، 90-60 و90-0 سانتیمتر مشاهده نشد. تفاوتهای میانگین شوری عصاره اشباع خاک مشاهده شده و پیشبینی شده در عمقهای 30-0، 60-30، 90-60 و90-0 سانتیمتر به ترتیب 0/93، 1/82،1/01 و 1/26 دسیزیمنس بر متر بود. همانگونه که در شکل 1 نیز نشان داده شده است همبستگی بین دادههای شوری عصاره اشباع خاک مشاهده شده و پیشبینی شده برای تمام سطوح مختلف شوری آب آبیاری به صورت خط1:1، نشان از پیشبینی قابل قبول - خوب - مدل از این ویژگی دارد؛ اگرچه این میزان همبستگی در عمقهای -3060 و 90-60 سانتیمتری خاک به مراتب بهتر از عمق 30-0 سانتیمتر بود.
